環(huán)保專業(yè)知識輔導之吸聲降噪工程(1)

　　復習要求：

　　1、掌握多孔吸聲材料的吸聲機理;熟悉薄板和微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)與空間吸聲體的特性及其適用條件。

　　2、熟悉室內(nèi)的聲壓級與直達聲、混響聲的關系;熟悉混響時間和室內(nèi)平均吸聲系數(shù)的關系。

　　3、掌握吸聲降噪效果的估算、吸聲降噪的適用條件及其工程設計;了解吸聲降噪效果的基本測量方法。

　　4、了解混響聲場與自由聲場的區(qū)別;了解混響室、消聲室及半消聲室的聲學特點。

　　為了有效合理地進行吸聲降噪工程設計，應該了解不同吸聲材料(結(jié)構(gòu))的吸聲特性，合理選擇吸聲材料(結(jié)構(gòu))，掌握吸聲處理房間的聲場特性。不同類型的吸聲材料(結(jié)構(gòu))的吸聲機理，都是把聲能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽皇沁@個能量轉(zhuǎn)換的物理過程有所不同。按照材料的物理性能和吸聲方式，吸聲材料和吸聲結(jié)構(gòu)主要可以分為：多孔吸聲材料和共振吸聲結(jié)構(gòu)。共振吸聲結(jié)構(gòu)又可分為板共振吸聲結(jié)構(gòu)、膜共振吸聲結(jié)構(gòu)、穿孔共振吸聲結(jié)構(gòu)等。

　　一、多孔吸聲材料

　　多孔吸聲材料是應用最廣的吸聲材料，主要包括纖維性吸聲材料、泡沫性吸聲材料、顆粒性吸聲材料，包括玻璃棉、礦渣棉、巖棉、各種泡沫塑料、多孔吸聲磚、木絲板、甘蔗板、毛氈及毛棉絨等。這些材料的共同結(jié)構(gòu)特征是有許多微小間隙和連續(xù)氣孔，而且具有適當?shù)耐庑阅?。幾乎所有具有上述結(jié)構(gòu)特征的材料都可以作為多孔吸聲材料。

　　有此材料內(nèi)部也有許多微小氣孔，但氣孔密閉，彼此不相通。當聲波入射到材料表面時，很難透入到材料內(nèi)部，只是使材料作整體振動。它的吸聲機理和吸聲特性與多孔材料不同，不應作為多孔吸聲材料考慮。

　　多孔吸聲材料的結(jié)構(gòu)特征決定了吸聲材料和隔聲材料是兩個完全不同概念的材料。隔聲材料要求密、實、硬，而吸聲材料卻要求松、散、軟。吸聲材料能吸聲，也易透聲，在一定的條件下應用可以提高隔聲材料的隔聲量，但絕不能用它來代替隔聲材料，這一點在實際應用中必須予以注意。

　　不同類型的多孔吸聲材料的典型材料和特點

　　類型類型材料特點及應用

　　纖維性吸聲材料超細玻璃棉、礦渣棉、巖棉、化纖纖維棉等密度低、隔熱、不燃或阻燃、耐腐蝕

　　廣泛應用于消聲器、吸聲處理等噪聲控制工程

　　泡沫性吸聲材料泡沫塑料、海綿、泡沫橡膠等輕質(zhì)、成型好、較好的彈性，不易散落，但易老化、耐腐蝕性差

　　較多應用在室內(nèi)聲學裝修工程和有特殊要求的場所

　　顆粒性吸聲材料加氣混凝土、泡沫水泥、陶土顆粒磚、膨脹珍珠巖等耐高溫、防腐蝕、但密度較大

　　較多用于室外噪聲控制工程和大型消聲器

　　1、多孔材料吸聲機理

　　聲波入射到多孔材料表面時產(chǎn)生吸聲現(xiàn)象。當聲波入射到材料表面時，一部分在材料表面上反射，一部分則透射到材料內(nèi)部向前傳播。在傳播過程中，引起小孔或間隙中的空氣運動，同形成孔壁的固體筋絡發(fā)生摩擦，由于黏滯性和熱傳導效應將聲能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芏纳⒌?。聲波在剛性壁反射后，?jīng)過材料回到其表面時，一部分聲波透射回空氣中，一部分又反射回材料內(nèi)部。聲波的這樣反復傳播運動過程，就是能量不斷轉(zhuǎn)換耗散的過程，如此反復，直至平衡。這樣，材料就吸收了一定百分比的入射聲能，這個百分比數(shù)值即是我們前面所講的吸聲系數(shù)。

　　在整個能量轉(zhuǎn)換的過程中，主要是黏滯性和熱傳導效應在起作用。黏滯性摩擦，使聲能轉(zhuǎn)換為熱能，使得微觀局部溫度上升，而熱傳導效應則及時地把溫度上升的熱量傳走，為黏滯性進一步轉(zhuǎn)變聲能為熱能創(chuàng)造條件。兩種效應的相互作用，使得多孔材料有效地耗散了入射聲能，這也就是多孔材料吸聲的機理所在。

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